[發明專利]在存在人類操作員的情況下控制機器人的方法

在審

• 申請號: 202011301607.5
• 申請日: 2020-11-19
• 公開（公告）號: CN112894798A
• 公開（公告）日: 2021-06-04
• 發明（設計）人: 格雷戈里·P·林可夫斯基;尚卡爾·納拉揚·默漢
• 申請（專利權）人: 福特全球技術公司
• 主分類號: B25J9/16
• 分類號: B25J9/16
• 代理公司: 北京連和連知識產權代理有限公司 11278
• 代理人: 劉小峰;陳黎明

1.一種用于人-機器人協作操作的系統，所述系統包括：

多個傳感器，所述多個傳感器安置在整個工作空間中，其中所述多個傳感器包括至少一個傳感器，所述至少一個傳感器獲取與人類將在工件上執行的人類操作相關的數據；

機器人，所述機器人能夠操作以在所述工作空間內執行至少一個自動化任務；以及

工作空間控制系統，所述工作空間控制系統包括：

存儲器，所述存儲器存儲對象分類庫，所述對象分類庫將多個預定義對象與一個或多個分類相關聯；以及

工作空間控制器，所述工作空間控制器被配置成作為以下項進行操作：

動態工作空間模塊，所述動態工作空間模塊被配置成基于所述工作空間的靜態標稱模型和來自所述多個傳感器的數據而生成所述工作空間的動態模型，其中所述動態工作空間模塊被配置成基于所述動態模型和所述對象分類庫而對提供在所述工作空間內的一個或多個對象進行分類，以及

任務管理模塊，所述任務管理模塊被配置成基于與所述人類操作相關聯的任務完成參數而驗證所述人類操作的完成，其中所述任務管理模塊被配置成基于以下項中的至少一者而確定是否滿足所述任務完成參數：所述動態模型、來自所述多個傳感器的所述數據以及由所述機器人執行的所述至少一個自動化任務。

2.根據權利要求1所述的系統，其中所述工作空間控制器還被配置成作為以下項進行操作：

自適應機器人控制模塊，所述自適應機器人控制模塊被配置成基于所述工作空間的所述動態模型與所述靜態標稱模型的比較而操作所述機器人，其中所述自適應機器人控制模塊被配置成基于預測模型而確定提供在所述動態模型中的動態對象的可能軌跡，其中所述預測模型確定所述工作空間內的動態對象的可能軌跡，并基于所述動態對象的所述可能軌跡以及所述機器人的未來位置而調整至少一個機器人參數。

3.根據權利要求2所述的系統，其中所述自適應機器人控制模塊被配置成在所述任務管理模塊驗證所述人類操作的完成之后控制所述機器人的后續移動。

4.根據權利要求1所述的系統，其中所述對象分類庫將所述多個預定義對象與以下分類中的一個相關聯：機器人、人類、可移動對象或固定對象。

5.根據權利要求1所述的系統，其中所述機器人是未遮擋的。

6.根據權利要求1所述的系統，其還包括多個機器人，其中第一機器人能夠操作以作為第一自動化任務移動所述工件，并且第二機器人能夠操作以作為第二自動化任務檢驗所述工件，并且所述任務管理模塊被配置成基于所述第二自動化任務而確定所述人類操作是否完成。

7.根據權利要求1至權利要求6中任一項所述的系統，其中所述任務完成參數基于以下項中的至少一者：

工件連接性特性，其中所述人類操作包括連接至少兩個部件，并且所述任務管理模塊被配置成基于所述至少兩個部件之間的電氣連接、機械連接或它們的組合而驗證所述人類操作完成，

工作空間視聽特性，其中所述任務管理模塊被配置成基于所述工作空間的視覺檢驗、聲學評估或它們的組合而驗證所述人類操作完成，

被所述人類用來執行所述人類操作的動力工具的工具操作驗證，其中所述人類操作包括將用所述動力工具實行的機器操作，并且所述任務管理模塊被配置成確定所述動力工具的所述機器操作是否滿足有關所述人類操作的預定義工具標準，以及

機器人觸覺驗證，其中作為所述至少一個自動化任務中的一個，所述機器人被配置成使用觸覺傳感器執行所述工件的觸覺評估，并且所述任務管理模塊被配置成將來自所述觸覺傳感器的數據與后期工件觸覺閾值進行比較，以驗證所述人類操作是否完成。